CN108398739A - 偏光膜、圆偏光板及显示装置 - Google Patents

偏光膜、圆偏光板及显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及偏光膜、圆偏光板及显示装置。本发明的目的在于提供一种可抑制偏光性能的经时性下降的、优选为薄型的偏光膜。另外，本发明的目的还在于提供包含该偏光膜的圆偏光板及显示装置。一种偏光膜，其是层叠有保护层和包含显示二色性的化合物的偏光片的偏光膜，该保护层为包含聚合性化合物的组合物的固化膜，相对于该组合物中包含的全部聚合性化合物而言，该组合物中的单官能聚合性化合物的含量为60质量％以上。

Description

偏光膜、圆偏光板及显示装置
技术领域
本发明涉及偏光膜，详细而言，涉及层叠有保护层和包含显示二色性的化合物的偏光片的偏光膜、以及具有该偏光膜的圆偏光板及显示装置。
背景技术
以往，偏光膜在液晶显示面板、电致发光(EL)显示面板等各种图像显示面板中被贴合于液晶盒(liquid crystal cell)、EL显示元件等图像显示元件而使用。
作为这样的偏光膜，已知具有下述结构的偏光膜：在使碘、二色性染料等显示二色性的化合物在聚乙烯醇系树脂膜中吸附取向而成的偏光片的一面或两面上，介由粘接层而层叠有三乙酰纤维素膜等保护层。另外，伴随着近年来对显示器薄型化的持续要求，对于作为显示器的构成要素之一的偏光膜，也要求进一步的薄型化，应对这样的要求，例如已提出了专利文献1及专利文献2这样的由聚合性液晶化合物和显示二色性的化合物形成的薄型的宾主(Host-guest)型偏光片。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2007-510946号公报
专利文献2：日本特开2013-37353号公报
发明内容
发明所要解决的课题
通过使用专利文献1及专利文献2中记载的偏光膜，可期待较之碘聚乙烯醇型偏光膜而言实现进一步的薄型化。然而，在将专利文献1中记载的宾主型偏光片与高分子膜(保护层)或显示装置贴合时，根据偏光片所处的外部环境条件，可能产生下述这样的课题：色素从偏光片中向高分子膜、粘合剂中扩散，丧失各向异性，偏光性能随时间经过而下降。
就专利文献2中记载的偏光膜而言，为了解决上述课题，将在透明基材上形成取向层、偏光层及保护层而得到的偏光膜以In-Cell方式相对于前面板(玻璃基材)进行配置。然而，由于该保护层需要溶剂干燥工序，因此，根据用于制作保护层的组合物中包含的溶剂种类或所构建的保护层种类的不同，存在以下情况：显示二色性的化合物在干燥工序中向保护层内扩散，偏光性能随时间经过而下降。
因此，本发明的目的在于解决偏光膜可能产生的上述特有课题，提供一种可抑制偏光性能的经时性下降的、优选为薄型的偏光膜。另外，本发明的目的还在于提供包含该偏光膜的圆偏光板及显示装置。
用于解决课题的手段
本发明提供以下的优选方式。
[1]偏光膜，其是层叠有保护层和包含显示二色性的化合物的偏光片的偏光膜，该保护层为包含聚合性化合物的组合物的固化膜，相对于该组合物中包含的全部聚合性化合物而言，该组合物中的单官能聚合性化合物的含量为60质量％以上。
[2]如前述[1]所述的偏光膜，其中，前述组合物的粘度于27℃为120cps以下。
[3]如前述[1]或[2]所述的偏光膜，其中，前述单官能聚合性化合物包含具有(甲基)丙烯酰基的化合物。
[4]如前述[1]～[3]中任一项所述的偏光膜，其中，前述单官能聚合性化合物包含具有(甲基)丙烯酰基和羟基的化合物。
[5]如前述[4]所述的偏光膜，其中，前述具有(甲基)丙烯酰基和羟基的化合物由下述式(1)表示。
[化学式1]
〔式中，n表示1～12的整数，
A1表示O或NH，
X1表示可以具有取代基的亚甲基，n为2以上的整数时，该亚甲基中的至少一个可以被氧原子代替，上述取代基可以相同或不同〕
[6]如前述[1]～[5]中任一项所述的偏光膜，其中，前述偏光片还包含非着色性聚合性液晶化合物的聚合物。
[7]如前述[6]所述的偏光膜，其中，前述偏光片以相对于偏光片的总质量而言为80质量％以上的量包含非着色性聚合性液晶化合物的聚合物，
前述非着色性聚合性液晶化合物的聚合物呈现近晶型液晶相，
前述显示二色性的化合物以与前述非着色性聚合性液晶化合物的聚合物取向的形式而被包含。
[8]如前述[1]～[7]中任一项所述的偏光膜，其中，前述显示二色性的化合物为偶氮色素。
[9]圆偏光板，其具有前述[1]～[8]中任一项所述的偏光膜和相位差膜。
[10]如前述[9]所述的圆偏光板，其中，前述相位差膜满足下述式(X)：
Re(450nm)/Re(550nm)＜1 (X)
〔式中，Re(λ)表示相对于波长λnm的光的正面相位差值〕
[11]显示装置，其具有前述[1]～[8]中任一项所述的偏光膜、或者前述[9]或[10]所述的圆偏光板。
发明的效果
通过本发明，能够提供可抑制偏光性能的经时性下降的、优选为薄型的偏光膜。另外，还能够提供包含该偏光膜的圆偏光板及显示装置。
附图说明
[图1]表示本发明的偏光膜的一个实施方式中的结构。
附图标记说明
1：偏光片
2：保护层
3：保护层
10：偏光膜
具体实施方式
作为本发明的一个实施方式的偏光膜是层叠有保护层和包含显示二色性的化合物的偏光片的偏光膜。
以下，详细说明本发明的实施方式。需要说明的是，本发明的范围不限于此处说明的实施方式，可在不损害本发明的主旨的范围内进行各种变更。
本发明中，基于图1来说明偏光膜的一个实施方式中的结构。
偏光膜(10)具有在偏光片(1)的一个面上层叠有保护层(2)的结构。也可在偏光片(1)的另一个面上层叠其他保护层(3)。另外，也可在偏光片(1)与保护层(2)及/或偏光片(1)与保护层(3)之间，层叠取向膜(未图示)。根据需要，上述偏光膜可在保护层的与同偏光膜相邻的一侧相反的一侧具有粘合剂层(未图示)，从提高偏光膜的耐热性的观点考虑，优选不具有粘合剂层。粘合剂层具有将偏光膜与前面板等其他构件接合的功能。
以下，详细说明本发明的一个实施方式涉及的偏光膜的各构成要素。
＜偏光片＞
本发明中的偏光片为包含显示二色性的化合物的膜，从取向性的控制变得容易的观点考虑，优选为还包含非着色性聚合性液晶化合物的聚合物的膜。偏光片还包含非着色性聚合性液晶化合物的聚合物时，从取向性的观点考虑，偏光片为显示二色性的化合物在由非着色性聚合性液晶化合物的聚合物构成的膜中取向而形成的膜，优选为非着色性聚合性液晶化合物以在相对于保护层面内而言的水平方向上取向的状态进行固化而形成的膜。
从非着色性聚合性液晶化合物的取向性的观点考虑，偏光片的厚度优选为0.5μm～5μm，更优选为1μm～3.5μm。偏光片的厚度为上述下限值以上时，不易沿垂直取向方向取向，因此，存在取向秩序提高的倾向。偏光片的厚度为上述上限值以下时，不易沿无规取向方向取向，因此，存在取向秩序提高的倾向。偏光片的厚度例如可利用干涉膜厚计、激光显微镜或触针式膜厚计测定。
偏光片的制造方法没有特别限制，例如，可利用包括下述工序的方法得到偏光片：将包含非着色性聚合性液晶化合物和显示二色性的化合物的组合物(以下，也称为“偏光片形成用组合物”)涂布于基材、取向膜或保护层的表面而形成涂布膜的工序；以及使上述非着色性聚合性液晶化合物聚合的工序。此处，优选使非着色性聚合性液晶化合物以取向状态、尤其是以在相对于保护层面内而言的水平方向上取向的状态进行聚合。另外，上述偏光片形成用组合物含有溶剂时，根据需要，可包括使涂布膜干燥的工序。作为干燥方法，可举出自然干燥法、通风干燥法、加热干燥法及减压干燥法等。
[非着色性聚合性液晶化合物]
所谓非着色性聚合性液晶化合物，是指无着色、具有聚合性基团并且具有液晶性的化合物。聚合性基团是指参与聚合反应的基团，优选为光聚合性基团。此处，所谓光聚合性基团，是指可在由后述的光聚合引发剂产生的活性自由基、酸等的作用下参与聚合反应的基团。作为聚合性基团，可举出乙烯基、乙烯基氧基、1-氯乙烯基、异丙烯基、4-乙烯基苯基、丙烯酰基氧基、甲基丙烯酰基氧基、氧杂环丙基、氧杂环丁基等。其中，优选丙烯酰基氧基、甲基丙烯酰基氧基、乙烯基氧基、氧杂环丙基及氧杂环丁基，更优选丙烯酰基氧基。液晶性可以是热致液晶(thermotropic liquid crystal)，也可以是溶致液晶(lyotropicliquid crystal)。
非着色性聚合性液晶化合物可以是呈现向列型液晶(nematic liquid crystal)相的热致性液晶化合物，也可以是呈现近晶型液晶相的热致性液晶化合物。本发明中，从取向性优异、可得到更高的偏光特性这样的观点考虑，非着色性聚合性液晶化合物优选为呈现近晶型液晶相的热致性液晶化合物，更优选为呈现高阶近晶型液晶相的热致性液晶化合物。其中，更优选为呈现近晶(smectic)B相、近晶D相、近晶E相、近晶F相、近晶G相、近晶H相、近晶I相、近晶J相、近晶K相或近晶L相的热致性液晶化合物，进一步优选为呈现近晶B相、近晶F相、近晶H相或近晶I相的热致性液晶化合物。若非着色性聚合性液晶化合物形成的液晶相为这些高阶近晶型液晶相，则可制造偏光性能更高的偏光片。另外，如上述那样偏光性能高的偏光片优选在X射线衍射测定中可得到布拉格峰(bragg peak)，这样的偏光片是可得到来自六角相(hexatic phase)、结晶相(crystal phase)这样的高阶结构的布拉格峰的偏光片。该布拉格峰是来自分子取向的周期结构的峰，可得到其周期间隔为的膜。进而，从可得到更高的偏光特性这样的观点考虑，在本发明的一个实施方式涉及的偏光片中，非着色性聚合性液晶化合物的聚合物优选呈现近晶型液晶相、尤其是高阶近晶型液晶相。
作为这样的非着色性聚合性液晶化合物，具体而言，可举出下述式(A)表示的化合物(以下，有时称为化合物(A)。)等。该非着色性聚合性液晶化合物可以单独使用，也可组合使用2种以上。
U1-V1-W1-X1-Y1-X2-Y2-X3-W2-V2-U2 (A)
[式(A)中，
X1、X2及X3相互独立地表示可以具有取代基的1,4-亚苯基或可以具有取代基的环己烷-1,4-二基。其中，X1、X2及X3中的至少1个为可以具有取代基的1,4-亚苯基。构成环己烷-1,4-二基的-CH2-可以被替换为-O-、-S-或-NR-。R表示碳原子数1～6的烷基或苯基。
Y1及Y2相互独立地表示-CH2CH2-、-CH2O-、-COO-、-OCOO-、单键、-N＝N-、-CRa＝CRb-、-C≡C-或-CRa＝N-。Ra及Rb相互独立地表示氢原子或碳原子数1～4的烷基。
U1表示氢原子或聚合性基团。
U2表示聚合性基团。
W1及W2相互独立地表示单键、-O-、-S-、-COO-或-OCOO-。
V1及V2相互独立地表示可以具有取代基的碳原子数1～20的链烷二基(alkanediyl)，构成该链烷二基的-CH2-可以被替换为-O-、-S-或-NH-。]
化合物(A)中，优选X1、X2及X3中的至少1个为可以具有取代基的1,4-亚苯基。
可以具有取代基的1,4-亚苯基优选未经取代。可以具有取代基的环己烷-1,4-二基优选为可以具有取代基的反式环己烷-1,4-二基，可以具有取代基的反式环己烷-1,4-二基优选未经取代。
作为可以具有取代基的1,4-亚苯基或可以具有取代基的环己烷-1,4-二基任选地具有的取代基，可举出甲基、乙基及丁基等碳原子数1～4的烷基、氰基及卤素原子等。
Y1优选为-CH2CH2-、-COO-或单键，Y2优选为-CH2CH2-或-CH2O-。
U2为聚合性基团。U1为氢原子或聚合性基团，优选为聚合性基团。优选U1和U2均为聚合性基团，更优选均为光聚合性基团。从能在较低温度条件下聚合的方面考虑，具有光聚合性基团的聚合性液晶化合物是有利的。
U1和U2表示的聚合性基团可以相互不同，但优选相同。作为聚合性基团，可举出乙烯基、乙烯基氧基、1-氯乙烯基、异丙烯基、4-乙烯基苯基、丙烯酰基氧基、甲基丙烯酰基氧基、氧杂环丙基、氧杂环丁基等。其中，优选丙烯酰基氧基、甲基丙烯酰基氧基、乙烯基氧基、氧杂环丙基及氧杂环丁基，更优选丙烯酰基氧基。
作为V1及V2表示的链烷二基，可举出亚甲基、亚乙基、丙烷-1,3-二基、丁烷-1,3-二基、丁烷-1,4-二基、戊烷-1,5-二基、己烷-1,6-二基、庚烷-1,7-二基、辛烷-1,8-二基、癸烷-1,10-二基、十四烷-1,14-二基及二十烷-1,20-二基等。V1及V2优选为碳原子数2～12的链烷二基，更优选为碳原子数6～12的链烷二基。
作为可以具有取代基的碳原子数1～20的链烷二基任选地具有的取代基，可举出氰基及卤素原子等，该链烷二基优选未经取代，更优选为未经取代的直链状链烷二基。
W1和W2相互独立地优选为单键或-O-。
作为化合物(A)的具体例，可举出式(1-1)～式(1-23)表示的化合物等。化合物(A)具有环己烷-1,4-二基时，该环己烷-1,4-二基优选为反式体。
[化学式2]
[化学式3]
[化学式4]
所例举的化合物(A)中，优选选自由分别由式(1-2)、式(1-3)、式(1-4)、式(1-6)、式(1-7)、式(1-8)、式(1-13)、式(1-14)及式(1-15)表示的化合物组成的组中的至少1种。
所例举的化合物(A)可单独或以组合方式用于偏光片。另外，在组合2种以上的非着色性聚合性液晶化合物时，优选至少1种为化合物(A)，更优选2种以上为化合物(A)。
通过组合2种以上的非着色性聚合性液晶化合物，从而有可能在液晶-结晶相变温度以下的温度下也能于一段时间内保持液晶性。作为组合2种聚合性液晶化合物时的混合比，通常为1：99～50：50，优选为5：95～40：60，更优选为10：90～30：70。
化合物(A)例如可利用Lub等.Recl.Trav.Chim.Pays-Bas,115,321-328(1996)、或日本专利第4719156号等中记载的已知方法来制造。
关于偏光片形成用组合物中的非着色性聚合性液晶化合物的含量，相对于偏光片形成用组合物的固态成分而言，优选为80质量％以上，更优选为82质量％以上，优选为99.5质量％以下，更优选为99质量％以下，进一步优选为94质量％以下，特别优选为90质量％以下。非着色性聚合性液晶化合物的含量在上述范围内时，存在取向性提高的倾向。此处，所谓固态成分，是指从偏光片形成用组合物中除去溶剂而得到的成分的合计量。由此，得到的偏光片中，相对于该偏光片的总质量而言，包含优选80质量％以上、更优选82质量％以上、优选99.5质量％以下、更优选99质量％以下、进一步优选94质量％以下、特别优选90质量％以下的非着色性聚合性液晶化合物的聚合物。
偏光片形成用组合物可包含溶剂、聚合引发剂、敏化剂、阻聚剂、流平剂(levelingagent)及反应性添加剂作为非着色性聚合性液晶化合物及显示二色性的化合物以外的成分。
[显示二色性的化合物]
偏光片形成用组合物中包含的显示二色性的化合物是指，呈现分子的长轴方向的吸光度与短轴方向的吸光度不同的性质(二色性)的化合物。本发明的优选的实施方式中，从能容易地控制取向性这样的观点考虑，显示二色性的化合物以与非着色性聚合性液晶化合物的聚合物取向的形式而被包含。需要说明的是，在本发明的更优选的实施方式中，偏光片包含上述范围以上(例如80质量％以上)的非着色性聚合性液晶化合物的聚合物，若该非着色性聚合性液晶化合物的聚合物呈现近晶型液晶相、且显示二色性的化合物以与该非着色性聚合性液晶化合物的聚合物取向的形式而被包含，则取向性进一步提高，可得到高的偏光特性。
作为显示二色性的化合物，优选为在300～700nm的范围内具有最大吸收波长(λmax)的化合物。作为这样的显示二色性的化合物，可举出例如吖啶色素、噁嗪色素、菁色素、萘色素、偶氮色素及蒽醌色素等，其中优选偶氮色素。作为偶氮色素，可举出单偶氮色素、双偶氮色素、三偶氮色素、四偶氮色素及茋(stilbene)偶氮色素等，优选为双偶氮色素及三偶氮色素。对于显示二色性的化合物而言，可以单独使用，也可组合2种以上，优选组合3种以上。尤其是，更优选组合3种以上的偶氮化合物。
作为偶氮色素，可举出例如式(B)表示的化合物(以下，根据情况，称为“化合物(B)”。)。
A1(-N＝N-A2)p-N＝N-A3 (B)
[式(B)中，
A1及A3相互独立地表示可以具有取代基的苯基、可以具有取代基的萘基或可以具有取代基的1价杂环基。A2表示可以具有取代基的1,4-亚苯基、可以具有取代基的萘-1,4-二基或可以具有取代基的2价杂环基。p表示1～4的整数。p为2以上的整数时，多个A2相互可以相同也可以不同。]
作为1价杂环基，可举出从喹啉、噻唑、苯并噻唑、噻吩并噻唑、咪唑、苯并咪唑、噁唑及苯并噁唑等杂环化合物上除去1个氢原子而得到的基团。作为2价杂环基，可举出从上述杂环化合物上除去2个氢原子而得到的基团。
作为A1及A3中的苯基、萘基及1价杂环基、以及A2中的对亚苯基、萘-1,4-二基及2价杂环基任选地具有的取代基，可举出碳原子数1～4的烷基；甲氧基、乙氧基及丁氧基等碳原子数1～4的烷氧基；三氟甲基等碳原子数1～4的氟代烷基；氰基；硝基；卤素原子；氨基、二乙基氨基及吡咯烷基(pyrrolidino group)等取代或未取代氨基(所谓取代氨基，是指具有1个或2个碳原子数1～6的烷基的氨基、或者2个取代烷基相互键合而形成了碳原子数2～8的链烷二基的氨基。未取代氨基为-NH2。)。需要说明的是，关于碳原子数1～6的烷基的具体例，可举出甲基、乙基、丁基及己基等。
化合物(B)中，优选分别由以下的式(2-1)～式(2-6)表示的化合物。
[化学式5]
[式(2-1)～(2-6)中，
B1～B20相互独立地表示氢原子、碳原子数1～6的烷基、碳原子数1～4的烷氧基、氰基、硝基、取代或未取代的氨基(取代氨基及未取代氨基的定义如上文所述)、氯原子或三氟甲基。
n1～n4相互独立地表示0～3的整数。
n1为2以上时，多个B2相互可以相同也可以不同，
n2为2以上时，多个B6相互可以相同也可以不同，
n3为2以上时，多个B9相互可以相同也可以不同，
n4为2以上时，多个B14相互可以相同也可以不同。]
作为上述蒽醌色素，优选式(2-7)表示的化合物。
[化学式6]
[式(2-7)中，
R1～R8相互独立地表示氢原子、-Rx、-NH2、-NHRx、-NRx 2、-SRx或卤素原子。
Rx表示碳原子数1～4的烷基或碳原子数6～12的芳基。]
作为上述噁嗪色素，优选式(2-8)表示的化合物。
[化学式7]
[式(2-8)中，
R9～R15相互独立地表示氢原子、-Rx、-NH2、-NHRx、-NRx 2、-SRx或卤素原子。
Rx表示碳原子数1～4的烷基或碳原子数6～12的芳基。]
作为上述吖啶色素，优选式(2-9)表示的化合物。
[化学式8]
[式(2-9)中，
R16～R23相互独立地表示氢原子、-Rx、-NH2、-NHRx、-NRx 2、-SRx或卤素原子。
Rx表示碳原子数1～4的烷基或碳原子数6～12的芳基。]
作为式(2-7)、式(2-8)及式(2-9)中的、Rx表示的碳原子数1～4的烷基，可举出甲基、乙基、丙基、丁基等，作为碳原子数6～12的芳基，可举出苯基、甲苯基、二甲苯基及萘基等。
作为上述菁色素，优选式(2-10)表示的化合物及式(2-11)表示的化合物。
[化学式9]
[式(2-10)中，
D1及D2相互独立地表示式(2-10a)～式(2-10d)中任一者表示的基团。
[化学式10]
n5表示1～3的整数。]
[化学式11]
[式(2-11)中，
D3及D4相互独立地表示式(2-11a)～式(2-11h)中任一者表示的基团。
[化学式12]
n6表示1～3的整数。]
关于偏光片形成用组合物中的显示二色性的化合物的含量，相对于非着色性聚合性液晶化合物的含量100质量份而言，优选为0.1～30质量份，更优选为0.1～20质量份，进一步优选为0.1～12质量份。显示二色性的化合物的含量在上述范围内时，能在不使非着色性聚合性液晶化合物的取向紊乱的情况下使非着色性聚合性液晶化合物进行聚合。若显示二色性的化合物的含量过多，则可能会妨碍非着色性聚合性液晶化合物的取向。因此，也可在能使非着色性聚合性液晶化合物保持液晶状态的范围内确定显示二色性的化合物的含量。需要说明的是，关于得到的偏光片中的显示二色性的化合物的含量，从与上述同样的观点考虑，相对于非着色性聚合性液晶化合物的聚合物100质量份而言，优选为0.1～30质量份，更优选为0.1～20质量份，进一步优选为0.1～12质量份。
显示二色性的化合物可以是具有聚合性基团、以上文列举的色素作为骨架的单体的聚合物。显示二色性的化合物为具有聚合性基团、以上述色素作为骨架的单体的聚合物时，能进一步抑制显示二色性的化合物向保护层转移。但是，显示二色性的化合物为聚合物时，存在取向性降低的倾向，因此，存在偏光性能下降的倾向。因此，在本发明的优选方式中，显示二色性的化合物不具有聚合性基团，其分子量例如为1000以下。通过本发明，即使显示二色性的化合物不聚合，也能抑制显示二色性的化合物向保护层的转移，因此，可得到具有优异的偏光性能的偏光膜。
[溶剂]
偏光片形成用组合物可以含有溶剂。作为溶剂，优选可将非着色性聚合性液晶化合物完全溶解的溶剂，另外，优选为相对于非着色性聚合性液晶化合物的聚合反应而言为惰性的溶剂。
作为溶剂，可举出甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、丙二醇、乙二醇甲基醚、乙二醇丁基醚及丙二醇单甲基醚等醇溶剂；乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇甲基醚乙酸酯、γ-丁内酯或丙二醇甲基醚乙酸酯及乳酸乙酯等酯溶剂；丙酮、甲基乙基酮、环戊酮、环己酮、2-庚酮、甲基异丁基酮及异佛尔酮等酮溶剂；戊烷、己烷及庚烷等脂肪族烃溶剂；甲苯及二甲苯等芳香族烃溶剂、乙腈等腈溶剂；四氢呋喃及二甲氧基乙烷等醚溶剂；氯仿及氯苯等含有氯的溶剂；等等。
这些溶剂可以单独使用，也可组合使用2种以上。
相对于上述偏光片形成用组合物的总量而言，溶剂的含量优选为50～98质量％。换言之，偏光片形成用组合物中的固态成分的含量优选为2～50质量％。该固态成分的含量为50质量％以下时，偏光片形成用组合物的粘度降低，因此，偏光片的厚度变得大致均匀，由此，存在变得不易在该偏光片中产生不均的倾向。另外，所述固态成分的含量可考虑要制造的偏光片的厚度而确定。
[聚合引发剂]
偏光片形成用组合物可以含有聚合引发剂。聚合引发剂为可引发非着色性聚合性液晶化合物等的聚合反应的化合物。作为聚合引发剂，优选在光的作用下产生活性自由基的光聚合引发剂。
作为聚合引发剂，可举出例如苯偶姻化合物、二苯甲酮化合物、烷基苯酮化合物、酰基氧化膦化合物、三嗪化合物、碘鎓盐及锍盐等。
作为苯偶姻化合物，可举出例如苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻异丙基醚及苯偶姻异丁基醚等。
作为二苯甲酮化合物，可举出例如二苯甲酮、邻苯甲酰基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、4-苯甲酰基-4’-甲基二苯基硫醚、3,3’,4,4’-四(叔丁基过氧化羰基)二苯甲酮及2,4,6-三甲基二苯甲酮等。
作为烷基苯酮化合物，可举出例如二乙氧基苯乙酮、2-甲基-2-吗啉代(morpholino)-1-(4-甲基硫基苯基)丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁烷-1-酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1,2-二苯基-2,2-二甲氧基乙烷-1-酮、2-羟基-2-甲基-1-〔4-(2-羟基乙氧基)苯基〕丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮及2-羟基-2-甲基-1-〔4-(1-甲基乙烯基)苯基〕丙烷-1-酮的低聚物等。
作为酰基氧化膦化合物，可举出2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦及双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦等。
作为三嗪化合物，可举出例如2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基萘基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-〔2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基〕-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-〔2-(呋喃-2-基)乙烯基〕-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-〔2-(4-二乙基氨基-2-甲基苯基)乙烯基〕-1,3,5-三嗪及2,4-双(三氯甲基)-6-〔2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基〕-1,3,5-三嗪等。
作为聚合引发剂，可使用市售的聚合引发剂。作为市售的聚合引发剂，可举出Irgacure(イルガキュア)(注册商标)907、184、651、819、250、及369(Ciba SpecialtyChemicals株式会社制)；SEIKUOL(注册商标)BZ、Z、及BEE(精工化学株式会社制)；kayacure(カヤキュアー)(注册商标)BP100、及UVI-6992(DOW Chemical Company制)；ADEKAOPTOMER SP-152、及SP-170(株式会社ADEKA制)；TAZ-A、及TAZ-PP(日本Siber Hegner株式会社制)；以及TAZ-104(Sanwa Chemical Co.,Ltd.制)；等等。
偏光片形成用组合物中的聚合引发剂的含量可根据非着色性聚合性液晶化合物的种类及其量而适当调节，相对于非着色性聚合性液晶化合物的含量100质量份而言，通常为0.1～30质量份，优选为0.5～10质量份，更优选为0.5～8质量份。若聚合引发剂的含量在上述范围内，则可在不使非着色性聚合性液晶化合物的取向紊乱的情况下进行聚合。
[敏化剂]
偏光片形成用组合物可以含有敏化剂。作为敏化剂，优选光敏化剂。作为该敏化剂，可举出例如呫吨酮及噻吨酮等呫吨酮化合物(例如，2,4-二乙基噻吨酮、2-异丙基噻吨酮等)；蒽及含有烷氧基的蒽(例如，二丁氧基蒽等)等蒽化合物；吩噻嗪及红荧烯等。
偏光片形成用组合物含有敏化剂时，可进一步促进偏光片形成用组合物中含有的聚合性液晶化合物的聚合反应。关于所述敏化剂的使用量，相对于非着色性聚合性液晶化合物的含量100质量份而言，优选为0.1～30质量份，更优选为0.5～10质量份，进一步优选为0.5～8质量份。
[阻聚剂]
从稳定地进行聚合反应的观点考虑，偏光片形成用组合物可以含有阻聚剂。通过阻聚剂的作用，可控制非着色性聚合性液晶化合物的聚合反应的进行程度。
作为上述阻聚剂，可举出例如对苯二酚、含有烷氧基的对苯二酚、含有烷氧基的邻苯二酚(例如，丁基邻苯二酚等)、连苯三酚、2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基等自由基捕获剂；苯硫酚类；β-萘基胺类及β-萘酚类等。
偏光片形成用组合物含有阻聚剂时，阻聚剂的含量相对于非着色性聚合性液晶化合物的含量100质量份而言优选为0.1～30质量份，更优选为0.5～10质量份，进一步优选为0.5～8质量份。若阻聚剂的含量在上述范围内，则可在不使非着色性聚合性液晶化合物的取向紊乱的情况下进行聚合。
[流平剂]
偏光片形成用组合物可以含有流平剂。所谓流平剂，是具有调节偏光片形成用组合物的流动性、使涂布偏光片形成用组合物而得到的膜更平坦的功能的物质，例如，可举出表面活性剂。作为优选的流平剂，可举出“BYK-361N”(BYK-Chemie公司制)等以聚丙烯酸酯化合物为主成分的流平剂；及Surflon(注册商标)“S-381”(AGC Seimi Chemical Co.,Ltd.制)、“MEGAFACE(メガフェイス)F-556”、“MEGAFACE F-554”(DIC株式会社制)等以含有氟原子的化合物为主成分的流平剂。
偏光片形成用组合物含有流平剂时，相对于非着色性聚合性液晶化合物的含量100质量份而言，流平剂的含量优选为0.1～5质量份，更优选为0.3～5质量份，进一步优选为0.4～3质量份。流平剂的含量在上述范围内时，存在下述倾向：容易使非着色性聚合性液晶化合物沿水平方向取向(水平取向)，并且得到的偏光片变得更平滑。相对于非着色性聚合性液晶化合物而言的流平剂的含量超出上述范围时，存在容易在得到的偏光片中产生不均的倾向。需要说明的是，偏光片形成用组合物可含有2种以上的流平剂。
[反应性添加剂]
偏光片形成用组合物可包含反应性添加剂。作为反应性添加剂，优选为在其分子内具有碳-碳不饱和键和活性氢反应性基团的添加剂。需要说明的是，此处所谓“活性氢反应性基团”，是指相对于羧基(-COOH)、羟基(-OH)、氨基(-NH2)等具有活性氢的基团而言具有反应性的基团，其代表例为缩水甘油基、噁唑啉基、碳二亚胺基、氮丙啶(aziridine)基、酰亚胺基、异氰酸酯基、异硫氰酸酯基、马来酸酐基等。反应性添加剂所具有的碳-碳不饱和键及活性氢反应性基团的个数通常分别为1～20个，优选分别为1～10个。
反应性添加剂中，优选活性氢反应性基团至少存在2个，这种情况下，存在的多个活性氢反应性基团可以相同也可以不同。
反应性添加剂所具有的碳-碳不饱和键可以是碳-碳双键或碳-碳三键、或它们的组合，优选为碳-碳双键。其中，作为反应性添加剂，优选以乙烯基及/或(甲基)丙烯酸系基团((meth)acryl group)的形式包含碳-碳不饱和键。此外，优选活性氢反应性基团为选自由环氧基、缩水甘油基及异氰酸酯基组成的组中的至少1种的反应性添加剂，更优选为具有丙烯酸系基团(acryl group)和异氰酸酯基的反应性添加剂。
作为反应性添加剂的具体例，可举出甲基丙烯酰氧基缩水甘油基醚、丙烯酰氧基缩水甘油基醚等具有(甲基)丙烯酸系基团和环氧基的化合物；氧杂环丁烷丙烯酸酯、氧杂环丁烷甲基丙烯酸酯等具有(甲基)丙烯酸系基团和氧杂环丁烷基的化合物；内酯丙烯酸酯、内酯甲基丙烯酸酯等具有(甲基)丙烯酸系基团和内酯基的化合物；乙烯基噁唑啉、异丙烯基噁唑啉等具有乙烯基和噁唑啉基的化合物；丙烯酸异氰酸酯基甲酯、甲基丙烯酸异氰酸酯基甲酯、丙烯酸2-异氰酸酯基乙酯及甲基丙烯酸2-异氰酸酯基乙酯等具有(甲基)丙烯酸系基团和异氰酸酯基的化合物的低聚物等。另外，可举出甲基丙烯酸酐、丙烯酸酐、马来酸酐及乙烯基马来酸酐等具有乙烯基、1,2-亚乙烯基和酸酐的化合物等。其中，优选甲基丙烯酰氧基缩水甘油基醚、丙烯酰氧基缩水甘油基醚、丙烯酸异氰酸酯基甲酯、甲基丙烯酸异氰酸酯基甲酯、乙烯基噁唑啉、丙烯酸2-异氰酸酯基乙酯、甲基丙烯酸2-异氰酸酯基乙酯及上述的低聚物，特别优选丙烯酸异氰酸酯基甲酯、丙烯酸2-异氰酸酯基乙酯及上述的低聚物。
具体而言，优选下述式(Y)表示的化合物。
[化学式13]
[式(Y)中，
n表示1～10的整数，R1’表示碳原子数2～20的2价的脂肪族或脂环式烃基、或者碳原子数5～20的2价芳香族烃基。对于各重复单元中存在的2个R2’而言，一个为-NH-，另一个为＞N-C(＝O)-R3’表示的基团。R3’表示羟基或具有碳-碳不饱和键的基团。
式(Y)中的R3’中，至少1个R3’为具有碳-碳不饱和键的基团。]
上述式(Y)表示的反应性添加剂中，特别优选下述式(YY)表示的化合物(以下，有时称为化合物(YY)。)(需要说明的是，n为与上述相同的含义)。
[化学式14]
作为化合物(YY)，可直接使用市售品，或者可以根据需要将市售品进行纯化而使用。作为市售品，可举出例如Laromer(注册商标)LR-9000(BASF公司制)。
偏光片形成用组合物含有反应性添加剂时，反应性添加剂的含量相对于聚合性液晶化合物100质量份而言通常为0.01～10质量份，优选为0.1～5质量份。
＜取向膜＞
本发明中，取向膜为由高分子化合物形成的膜，是具有使非着色性聚合性液晶化合物沿所期望的方向进行液晶取向的取向控制力的膜。
取向膜使非着色性聚合性液晶化合物的液晶取向变得容易。水平取向、垂直取向、混合(hybrid)取向、倾斜取向等液晶取向的状态根据取向膜及非着色性聚合性液晶化合物的性质的不同而发生变化，其组合可以任意选择。例如，若取向膜为呈现水平取向作为取向控制力的材料，则非着色性聚合性液晶化合物可形成水平取向或混合取向，若为呈现垂直取向作为取向控制力的材料，则非着色性聚合性液晶化合物可形成垂直取向或倾斜取向。
水平、垂直等表述表示以偏光片平面为基准时的、已进行取向的非着色性聚合性液晶化合物的长轴的方向。例如，所谓垂直取向，是指在与偏光片平面垂直的方向上、具有已进行取向的聚合性液晶化合物的长轴。此处所谓垂直，是指相对于偏光片平面成90°±20°。
对于取向控制力而言，在取向膜由取向性聚合物形成时，可通过表面状态、摩擦条件而任意地调节，在取向膜由光取向性聚合物形成时，可通过偏振光照射条件等而任意地调节。另外，也可通过对非着色性聚合性液晶化合物的表面张力、液晶性等物性进行选择，来控制液晶取向。
作为在基材或保护层与偏光片之间形成的取向膜，优选的是，不溶于在取向膜上形成偏光片时所使用的溶剂、而且具有耐受用以将溶剂除去或使液晶取向的加热处理的耐热性的膜。作为取向膜，可举出由取向性聚合物形成的取向膜、光取向膜及凹槽(groove)取向膜等，优选为光取向膜。
取向膜的厚度通常为10nm～500nm的范围，优选为10nm～200nm的范围，更优选为30～100nm。
作为取向性聚合物，可举出在分子内具有酰胺键的聚酰胺、明胶类、在分子内具有酰亚胺键的聚酰亚胺及作为其水解物的聚酰胺酸、聚乙烯醇、烷基改性聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚噁唑、聚乙烯亚胺、聚苯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸及聚丙烯酸酯类等。其中，优选聚乙烯醇。这些取向性聚合物可以单独使用，也可组合使用2种以上。
取向膜由取向性聚合物形成时，取向膜通常可通过下述工序得到：将包含取向性聚合物和溶剂的组合物(以下，也称为“取向性聚合物组合物”。)涂布于基材或保护层，将溶剂除去的工序；或者，将取向性聚合物组合物涂布于基材或保护层，将溶剂除去，并进行摩擦的工序(摩擦法)。
作为上述溶剂，可举出水；甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、丙二醇、甲基溶纤剂、丁基溶纤剂及丙二醇单甲基醚等醇溶剂；乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇甲基醚乙酸酯、γ-丁内酯、丙二醇甲基醚乙酸酯及乳酸乙酯等酯溶剂；丙酮、甲基乙基酮、环戊酮、环己酮、甲基戊基酮及甲基异丁基酮等酮溶剂；戊烷、己烷及庚烷等脂肪族烃溶剂；甲苯及二甲苯等芳香族烃溶剂、乙腈等腈溶剂；四氢呋喃及二甲氧基乙烷等醚溶剂；氯仿及氯苯等氯代烃溶剂；等等。这些溶剂可以单独使用，也可组合使用2种以上。
对于取向性聚合物组合物中的取向性聚合物的浓度而言，只要在取向性聚合物能完全溶解于溶剂中的范围内即可，相对于溶液而言，按照固态成分换算，优选为0.1～20质量％，更优选为0.1～10质量％。
作为取向性聚合物组合物，可直接使用市售的取向膜材料。作为市售的取向膜材料，可举出SUNEVER(注册商标)(日产化学工业株式会社制)或OPTMER(注册商标)(JSR株式会社制)等。
作为将取向性聚合物组合物涂布于基材或保护层的方法，可举出旋涂法、挤出(extrusion)法、凹版涂布法、模涂法、棒涂法及涂敷器法等涂布方法、柔版法等印刷法等已知的方法。在利用辊对辊(Roll-to-Roll)方式的连续制造方法来制造本发明的一个实施方式涉及的偏光膜时，作为该涂布方法，通常可采用凹版涂布法、模涂法或柔版法等印刷法。
通过将取向性聚合物组合物中包含的溶剂除去，可形成取向性聚合物的干燥被膜。作为溶剂的除去方法，可举出自然干燥法、通风干燥法、加热干燥法及减压干燥法等。
作为进行摩擦的方法，可举出下述方法：使缠绕有摩擦布且正在旋转的摩擦辊与基材或保护层上的取向性聚合物的膜(其是通过将取向性聚合物组合物涂布于基材或保护层并进行退火而形成的)进行接触。
光取向膜通常可通过将包含具有光反应性基团的聚合物或单体、和溶剂的组合物(以下，也称为“光取向膜形成用组合物”)涂布于基材或保护层并照射偏振光(优选偏振UV光)而得到。从可通过选择所照射的偏振光的偏振方向而任意地控制取向控制力的方向的方面考虑，光取向膜是更优选的。
所谓光反应性基团，是指通过照射光而产生液晶取向能力的基团。具体而言，是指能发生成为液晶取向能力起源的光反应(如通过照射光而产生的分子的取向诱导或者异构化反应、二聚化反应、光交联反应或光分解反应等)的基团。该光反应性基团中，从取向性优异方面考虑，优选发生二聚化反应或光交联反应的基团。作为能发生以上这样的反应的光反应性基团，优选为具有不饱和键、尤其是双键的基团，更优选为具有选自由碳-碳双键(C＝C键)、碳-氮双键(C＝N键)、氮-氮双键(N＝N键)和碳-氧双键(C＝O键)组成的组中的至少一种的基团。
作为具有C＝C键的光反应性基团，可举出例如乙烯基、多烯基、茋基、茋唑基(stilbazole group)、茋唑鎓基(stilbazolium group)、查尔酮基及肉桂酰基等。作为具有C＝N键的光反应性基团，可举出具有芳香族席夫碱及芳香族腙等结构的基团。作为具有N＝N键的光反应性基团，可举出偶氮苯基、偶氮萘基、芳香族杂环偶氮基、双偶氮基及甲臜(formazan)基等、及以氧化偶氮苯为基本结构的基团。作为具有C＝O键的光反应性基团，可举出二苯甲酮基、香豆素基、蒽醌基及马来酰亚胺基等。这些基团可以具有烷基、烷氧基、芳基、烯丙基氧基、氰基、烷氧基羰基、羟基、磺酸基及卤代烷基等取代基。
作为光取向膜形成用组合物的溶剂，优选为能将具有光反应性基团的聚合物和单体溶解的溶剂，作为该溶剂，例如可举出作为上述的取向性聚合物组合物的溶剂而列举的溶剂等。
相对于光取向膜形成用组合物而言的、具有光反应性基团的聚合物或单体的含量可根据该具有光反应性基团的聚合物或单体的种类、要制造的光取向膜的厚度而适当调节，优选为0.2质量％以上，特别优选为0.3～10质量％的范围。另外，也可在不显著损害光取向膜的特性的范围内包含聚乙烯醇、聚酰亚胺等高分子材料、光敏化剂。
作为将光取向膜形成用组合物涂布于基材或保护层的方法，可举出与将取向性聚合物组合物涂布于基材或保护层的方法同样的方法。作为从所涂布的光取向膜形成用组合物中除去溶剂的方法，例如可举出与从取向性聚合物组合物中除去溶剂的方法相同的方法。
为了照射偏振光，可以是向从涂布在基材或保护层等上的光取向膜形成用组合物中除去溶剂而得到的产物直接照射偏振光的方式，也可以是从基材或保护层侧照射偏振光、使偏振光透过而进行照射的方式。另外，该偏振光特别优选实质上为平行光。照射的偏振光的波长优选为具有光反应性基团的聚合物或单体的光反应性基团可吸收光能的波长区域的波长。具体而言，特别优选波长为250～400nm的范围的UV(紫外光)。作为用于照射该偏振光的光源，可举出氙灯、高压水银灯、超高压水银灯、金属卤化物灯、KrF、ArF等紫外光激光等，更优选高压水银灯、超高压水银灯及金属卤化物灯。这些灯由于波长为313nm的紫外光的发光强度大，因而优选。通过使从上述光源发出的光透过适当的偏光片而进行照射，从而能照射偏振光。作为所述偏光片，可使用偏振滤光片、格兰-汤普森、格兰-泰勒等的偏光棱镜、线栅型的偏光片。
需要说明的是，在进行摩擦或偏振光照射时，若进行遮蔽(masking)，则也可形成液晶取向的方向不同的多个区域(图案)。
凹槽(groove)取向膜是在膜表面具有凹凸图案或多个凹槽(槽)的膜。在将液晶分子置于具有以等间隔排列的多个直线状凹槽的膜上时，液晶分子将在沿着该槽的方向上取向。
作为得到凹槽取向膜的方法，可举出下述方法：在隔着具有图案形状的狭缝的曝光用掩模对感光性聚酰亚胺膜表面进行曝光后，进行显影及漂洗处理从而形成凹凸图案的方法；在表面具有槽的板状原版上形成固化前的UV固化性树脂的层，将树脂层移至基材或保护层后使其固化的方法；以及，将具有多个槽的卷状原版按压于在基材或保护层上形成的固化前的UV固化性树脂的膜，从而形成凹凸，然后使其固化的方法；等等。具体而言，可举出日本特开平6-34976号公报及日本特开2011-242743号公报中记载的方法等。
为了得到取向紊乱小的取向，凹槽取向膜的凸部的宽度优选为0.05μm～5μm，凹部的宽度优选为0.1μm～5μm，凹凸的高低差的深度优选为2μm以下，更优选为0.01μm～1μm。
＜保护层＞
本发明的一个实施方式涉及的偏光膜中，保护层为包含聚合性化合物的组合物(以下，也称为“保护层形成用组合物”)的固化膜，被层叠在偏光片的一侧或两侧。所谓保护层形成用组合物的固化膜，是指通过在涂布该保护层形成用组合物而得到涂布膜后、使该涂布膜中包含的聚合性化合物聚合从而得到的膜，即，该保护层形成用组合物的固化膜是包含该聚合性化合物的聚合物而形成的膜。保护层例如能有助于防止偏光片的收缩及膨胀、防止因温度、湿度、紫外线等而导致的偏光膜的劣化，通过使偏光膜具有保护层，从而能使得本发明的一个实施方式涉及的偏光膜发挥稳定的偏光性能。本发明的优选的实施方式中，从得到薄型的偏光膜的观点考虑，保护层优选被层叠在偏光片的一侧。
本发明的一个实施方式中，保护层形成用组合物包含单官能聚合性化合物(以下，也称为“聚合性化合物(a)”)作为聚合性化合物。即，保护层为包含聚合性化合物(a)的保护层形成用组合物的固化膜。本发明中，作为保护层形成用组合物的固化膜的保护层是将保护层形成用组合物涂布于基材或偏光片上并使所得的涂布膜进行固化(聚合)从而得到的层，保护层形成用组合物的固化膜含有：包含来自聚合性化合物(a)的结构单元的聚合物。本发明中，不需要使将保护层形成用组合物涂布于基材或偏光片上而得到的涂布膜干燥。若上述保护层是在不使将保护层形成用组合物涂布于基材或偏光片上而得到的涂布膜干燥的情况下使其进行聚合而得到的层(即，若保护层形成用组合物中的溶剂的含量在后述的范围内)，则得到的偏光膜可呈现高的偏光性能。若在制作保护层时进行干燥工序(加热工序)，则存在使偏光片中包含的显示二色性的化合物的取向紊乱的情况，而在本发明中，认为由于不需要进行干燥工序，因而可抑制取向的紊乱。
关于保护层形成用组合物中的聚合性化合物(a)的含量，相对于该保护层形成用组合物中包含的全部聚合性化合物而言为60质量％以上，优选为70质量％以上，更优选为80质量％以上，进一步优选为85质量％以上，特别优选为88质量％以上。保护层形成用组合物中包含的聚合性化合物(a)的含量为上述下限值以上时，即使在保护层形成用组合物不包含溶剂的情况下，保护层形成用组合物的流动性也良好，因此，不需要进行干燥工序，可抑制偏光片的偏光性能伴随干燥工序而下降，另外，可得到工艺性优异、而且为薄型的偏光膜。需要说明的是，关于保护层形成用组合物中的聚合性化合物(a)的含量的上限值，相对于该保护层形成用组合物中包含的全部聚合性化合物而言优选为100质量％以下。
聚合性化合物(a)的分子量优选为300以下，更优选为250以下，进一步优选为210以下。保护层形成用组合物中包含的聚合性化合物(a)的分子量为上述上限值以下时，保护层形成用组合物的流动性更良好，因此，能将保护层形成用组合物均匀地并且薄薄地涂布在基材或偏光片上，可得到厚度更均匀并且为薄型的保护层。保护层形成用组合物中包含的聚合性化合物(a)的分子量的下限值通常为80以上。需要说明的是，保护层形成用组合物中包含的聚合性化合物(a)存在多种的情况下，优选保护层形成用组合物中包含的全部种类的聚合性化合物(a)的分子量均在上述范围内。
本发明的一个实施方式中，关于上述聚合性化合物(a)，可举出具有(甲基)丙烯酰基的化合物、及具有环氧基的化合物、具有乙烯基的化合物等。本发明中，从具有高的聚合性、得到良好的保护性能的观点考虑，聚合性化合物(a)优选包含具有(甲基)丙烯酰基的化合物。需要说明的是，聚合性化合物(a)包含具有(甲基)丙烯酰基的化合物的情况下，上述保护层由包含来自具有(甲基)丙烯酰基的化合物的结构单元的聚合物(例如，由来自具有(甲基)丙烯酰基的化合物的结构单元组成的聚合物)构成。
作为单官能的具有(甲基)丙烯酰基的化合物，可举出例如(甲基)丙烯酸；(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯及(甲基)丙烯酸叔丁酯等(甲基)丙烯酸(碳原子数1～16的烷基)酯；(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸2-甲基环己酯、(甲基)丙烯酸三环[5.2.1.02,6]癸烷-8-基酯、(甲基)丙烯酸双环戊基氧基乙基酯(dicyclopentanyl oxyethyl(meth)acrylate)及(甲基)丙烯酸异冰片基酯等(甲基)丙烯酸(碳原子数4～16的环烷基)酯；(甲基)丙烯酸(碳原子数2～14的β-羧基烷基)酯；(甲基)丙烯酸(碳原子数2～14的烷基化苯基)酯；甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯；碳原子数4～16的(二)烷基(甲基)丙烯酰胺；碳原子数2～14的β-羧基烷基(甲基)丙烯酰胺；碳原子数2～14的烷基化苯基(甲基)丙烯酰胺；甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酰胺；苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酰胺等。
在本发明的进一步优选的实施方式中，从得到更良好的保护性能的观点考虑，聚合性化合物(a)优选包含具有(甲基)丙烯酰基和羟基的化合物。需要说明的是，聚合性化合物(a)包含具有(甲基)丙烯酰基和羟基的化合物时，上述保护层由包含来自具有(甲基)丙烯酰基和羟基的化合物的结构单元的聚合物(例如，由来自具有(甲基)丙烯酰基和羟基的化合物的结构单元组成的聚合物)构成，优选由包含来自具有(甲基)丙烯酰基的化合物的结构单元及来自具有(甲基)丙烯酰基和羟基的化合物的结构单元的聚合物(例如，由来自具有(甲基)丙烯酰基的化合物的结构单元及来自具有(甲基)丙烯酰基和羟基的化合物的结构单元组成的聚合物)构成。
本发明的一个实施方式中，关于具有(甲基)丙烯酰基和羟基的化合物的含量，相对于该保护层形成用组合物中包含的全部聚合性化合物而言优选为5质量％以上，更优选为30质量％以上，进一步优选为50质量％以上，优选为99质量％以下，更优选为95质量％以下。保护层形成用组合物中的具有(甲基)丙烯酰基和羟基的化合物的含量为上述下限值以上时，由于由羟基带来的溶解抑制效果，因而可抑制保护层的偏光性能的经时性下降。保护层形成用组合物中的具有(甲基)丙烯酰基和羟基的化合物的含量为上述上限值以下时，基于羟基的氢键形成减少，可使粘度下降。
具有(甲基)丙烯酰基和羟基的化合物优选为下述式(1)表示的化合物。
[化学式15]
〔式中，
n表示1～12的整数，
A1表示O或NH，
X1表示可以具有取代基的亚甲基，n为2以上的整数时，该亚甲基中的至少一个可以被氧原子代替，上述取代基可以相同或不同〕
具有(甲基)丙烯酰基和羟基的化合物为上述式(1)表示的化合物时，可得到更良好的保护性能。推定这是因为，在显示二色性的化合物向保护层中溶解·扩散时，能进一步发挥由保护层中的具有(甲基)丙烯酰基和羟基的化合物的聚合物的分子末端的羟基带来的溶解抑制效果。
上述式(1)中，n通常表示1～12的整数、优选2～10的整数、优选3～8的整数、优选4～6的整数。n为下限值以上时，作为分子末端的羟基不易受到聚合物主链的影响，容易发挥羟基的溶解抑制效果，另外，n为上限值以下时，X1部分难以凝集，因此，容易发挥羟基的溶解抑制效果。若主链的n在上述范围内，则在显示二色性的化合物向保护层中溶解·扩散时，更容易发挥由保护层中的具有(甲基)丙烯酰基和羟基的化合物的聚合物的分子末端的羟基带来的溶解抑制效果。
上述式(1)中，A1通常表示O或NH，优选表示O。
上述式(1)中，X1表示可以具有取代基的亚甲基。n为2以上的整数时，该亚甲基中的至少一个可以被氧原子代替，上述取代基可以相同或不同。作为前述取代基，可举出例如碳原子数2～10(例如碳原子数2～5)的脂肪族或脂环式烃基、或者碳原子数5～20(例如5～11)的芳香族烃基。作为亚甲基中的至少一个被氧原子代替的X1，可举出例如-(CH2CH2O)m-CH2CH2-、-(CH2CH(CH3)O)m-CH2CH(CH3)-〔式中，m为1～3的整数〕等。
本发明的一个实施方式中，关于上述式(1)表示的化合物的含量，相对于该保护层形成用组合物中包含的全部聚合性化合物而言，优选为40质量％以上，更优选为50质量％以上，进一步优选为65质量％以上，优选为99质量％以下，进一步优选为95质量％以下。保护层形成用组合物中的上述式(1)表示的化合物的含量为上述下限值以上时，由于由羟基带来的溶解抑制效果，因而可抑制保护层的偏光性能的经时性下降，此外，由于保护层形成用组合物的流动性特别良好，因而，可进一步抑制偏光片的偏光性能伴随干燥工序而下降。保护层形成用组合物中的上述式(1)表示的化合物的含量为上述上限值以下时，基于羟基的氢键形成减少，可使粘度下降。
作为具有(甲基)丙烯酰基和羟基的化合物，可举出例如(甲基)丙烯酸(碳原子数4～16的羟基烷基)酯、(甲基)丙烯酸(碳原子数4～16的羟基环烷基)酯、(甲基)丙烯酸(碳原子数2～14的羟基烷基化苯基)酯、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、以及碳原子数4～16的羟基(二)烷基(甲基)丙烯酰胺、碳原子数2～14的羟基烷基化苯基(甲基)丙烯酰胺、聚乙二醇(甲基)丙烯酰胺等。更优选为(甲基)丙烯酸(碳原子数4～6的羟基烷基)酯及(甲基)丙烯酸(碳原子数4～16的羟基环烷基)酯，进一步优选为丙烯酸(碳原子数4～6的羟基烷基)酯及丙烯酸(碳原子数4～16的羟基环烷基)酯。
本发明的优选的实施方式中，对于保护层形成用组合物而言，作为聚合性化合物，除了包含聚合性化合物(a)之外，还可包含2官能以上的聚合性化合物(以下，也称为“聚合性化合物(b)”)，即，作为保护层的保护层形成用组合物的固化膜可包含由来自聚合性化合物(a)的结构单元和来自聚合性化合物(b)的结构单元构成的聚合物。
本发明的一个实施方式中，作为上述聚合性化合物(b)，与聚合性化合物(a)同样地，可举出具有(甲基)丙烯酰基的化合物、具有环氧基的化合物、及具有乙烯基的化合物等。本发明中，从具有高聚合性、得到良好的保护性能的观点考虑，聚合性化合物(b)优选为具有(甲基)丙烯酰基的化合物。
作为2官能的聚合性化合物，可举出例如1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、双酚A的双(丙烯酰氧基乙基)醚、乙氧基化双酚A二(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯及3-甲基戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、以及亚甲基双丙烯酰胺等。
作为3官能以上的聚合性化合物，例如，可举出：
三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯；季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯；三(2-羟基乙基)异氰脲酸酯三(甲基)丙烯酸酯；乙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯；丙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯；季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯；二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯；二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯；三季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯；三季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯；三季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯；三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯；三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯；
季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯与酸酐的反应物；二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯与酸酐的反应物；
三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯与酸酐的反应物；
己内酯改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯；己内酯改性季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯；己内酯改性三(2-羟基乙基)异氰脲酸酯三(甲基)丙烯酸酯；己内酯改性季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯；己内酯改性二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯；己内酯改性二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯；己内酯改性三季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯；己内酯改性三季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯；己内酯改性三季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯；己内酯改性三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯；己内酯改性三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯；己内酯改性季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯与酸酐的反应物；己内酯改性二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯与酸酐的反应物、及己内酯改性三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯与酸酐的反应物等。需要说明的是，此处记载的多官能丙烯酸酯的具体例中，所谓(甲基)丙烯酸酯，是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。另外，所谓己内酯改性，是指在(甲基)丙烯酸酯化合物的来自醇的部位与(甲基)丙烯酰基氧基之间导入了己内酯的开环体或开环聚合物。
本发明中，从可得到表面硬度高的保护层的观点考虑，保护层形成用组合物优选包含2官能以上、尤其是3官能以上的聚合性化合物(b)，保护层形成用组合物更优选包含6官能的聚合性化合物(b)。需要说明的是，保护层形成用组合物可包含1种或2种以上的聚合性化合物(b)。保护层形成用组合物包含聚合性化合物(b)时，上述保护层中包含的聚合性化合物的聚合物被交联，不仅保护层的表面硬度提高，而且可减少对偏光膜所处的外部环境的依赖性。
保护层形成用组合物包含聚合性化合物(b)时，相对于该保护层形成用组合物中包含的全部聚合性化合物而言，保护层形成用组合物中包含的聚合性化合物(b)的含量优选为20质量％以下，更优选为15质量％以下，进一步优选为12质量％以下，优选为1质量％以上，更优选为5质量％以上，进一步优选为8质量％以上。保护层形成用组合物中包含的聚合性化合物(b)的含量为上述上限值以下时，即使在保护层形成用组合物不包含溶剂的情况下，保护层形成用组合物的流动性也良好，因此，不需要进行干燥工序，可抑制偏光片的偏光性能伴随干燥工序而下降，另外，可得到薄型的偏光膜。保护层形成用组合物中包含的聚合性化合物(b)的含量为上述下限值以上时，可得到表面硬度高的保护层。
需要说明的是，用于制备保护层的组合物以往含有较多的2官能以上、尤其是3官能以上(进而特别是6官能以上)的聚合性化合物，结果，由于抑制显示二色性的化合物的转移，因而可提高得到的保护层的表面硬度。另一方面，由于2官能以上、尤其是3官能以上(进而特别是6官能以上)的聚合性化合物具有大体积的结构，因此，为了得到均匀且薄型的保护层，需要增加保护层中的溶剂的含量来提高流动性。然而，通过所述的被添加的溶剂，可诱发显示二色性的化合物的转移。本发明的优选的实施方式中，通过使用上述特定的保护层形成用组合物，可抑制显示二色性的化合物的转移，并且可得到均匀且薄型的保护层。
本发明中，关于保护层中的来自聚合性化合物(a)的结构单元的含量，相对于构成该保护层的聚合物而言，优选为60质量％以上，更优选为70质量％以上，进一步优选为80质量％以上，特别优选为85质量％以上，尤其优选为88质量％以上，优选为100质量％以下。保护层中的来自聚合性化合物(a)的结构单元的含量为上述下限值以上时，保护层形成用组合物的流动性良好，因此，不需要进行干燥工序，可抑制偏光片的偏光性能伴随干燥工序而下降，另外，可得到工艺性优异、而且为薄型的偏光膜。
保护层形成用组合物可含有使多官能丙烯酸酯聚合而得到的聚合物或低聚物。作为使多官能丙烯酸酯聚合而得到的聚合物或低聚物，可举出例如脂肪族、脂环式或芳香族的氨基甲酸酯丙烯酸酯聚合物或低聚物等。
关于保护层形成用组合物中的使多官能丙烯酸酯聚合而得到的聚合物或低聚物的含量，相对于保护层形成用组合物的固态成分而言，优选为20质量％以下，更优选为15质量％以下，进一步优选为10质量％以下，优选为1质量％以上，更优选为5质量％以上，进一步优选为8质量％以上。上述聚合物或低聚物的含量为上述上限值以下时，保护层形成用组合物的流动性良好，可得到均匀且薄型的保护层。上述聚合物或低聚物的含量为上述下限值以上时，可进一步抑制得到的偏光膜的偏光性能的经时性下降。需要说明的是，所谓固态成分，是指从保护层形成用组合物中除去溶剂而得到的全部成分。
保护层形成用组合物可包含溶剂。关于保护层形成用组合物中的溶剂的含量，相对于保护层形成用组合物总量而言，优选为5质量％以下，更优选为3质量％以下，进一步优选为1质量％以下，特别优选为0质量％。保护层形成用组合物中的溶剂的含量为上述上限值以下时，即使在制作本发明的一个实施方式涉及的偏光膜时不进行干燥工序，也能将保护层中的溶剂的含量抑制为低水平，因此，不会发生因干燥工序而导致的偏光膜的偏光性能的下降，而且可抑制偏光膜的偏光性能的经时性下降。需要说明的是，保护层形成用组合物的溶剂的含量特别优选为0质量％(优选5质量％以下)，本发明中，由于保护层形成用组合物的流动性良好，因而即使保护层形成用组合物中不包含溶剂(或保护层形成用组合物中的溶剂的含量非常少)，也可得到均匀且薄型的涂布膜。相对于保护层形成用组合物总量而言，保护层形成用组合物中的溶剂的含量的下限值通常为0质量％以上。
通过本发明，可在不进行干燥工序的情况下制作保护层，而且如上所述可以极度减少保护层形成用组合物中的溶剂的含量，因此，可抑制偏光膜的偏光性能在偏光膜制造工序中的下降，而且也可抑制偏光膜的偏光性能的经时性下降。
另外，根据需要，保护层形成用组合物可包含通常在固化性组合物中使用的添加剂。作为这样的添加剂，可举出例如上述的聚合引发剂、敏化剂、阻聚剂、流平剂及反应性添加剂、以及离子捕获剂、抗氧化剂、链转移剂、聚合促进剂(多元醇等)、敏化助剂、光稳定剂、增粘剂、热塑性树脂、填充剂、流动调节剂、增塑剂、消泡剂、硅烷偶联剂、色素、防静电剂、及紫外线吸收剂等。
保护层形成用组合物中的聚合引发剂的含量可根据聚合性化合物的种类及其量而适当调节，从引发剂效率的观点考虑，相对于聚合性化合物的含量100质量份而言，通常为0.1～40质量份，优选为0.2～30质量份，更优选为0.5～10质量份，进一步优选为0.5～8质量份。
保护层形成用组合物含有流平剂时，从使得到的保护层平滑的观点考虑，保护层形成用组合物中的流平剂的含量相对于聚合性化合物的含量100质量份而言优选为0～6质量份，更优选为0.01～5质量份，进一步优选为0.05～5质量份，特别优选为0.08～3质量份。流平剂可含有2种以上。
保护层形成用组合物的粘度在27℃时优选为120cps以下，更优选为80cps以下，进一步优选为50cps以下。保护层形成用组合物在27℃时的粘度为上述上限值以下时，保护层形成用组合物的流动性更良好，因此，可将保护层形成用组合物均匀并且薄薄地涂布于基材或偏光片上，可得到厚度更均匀并且为薄型的保护层，而且在偏光膜的制造工序中，泵效率优异。需要说明的是，保护层形成用组合物的粘度的下限值通常为5cps以上。粘度可按照JIS K7367测定。
优选的实施方式中，保护层形成用组合物中溶剂的含量在上述范围内时的保护层形成用组合物的粘度为上述上限值以下。
关于保护层形成用组合物的固态成分量，相对于该保护层形成用组合物的总质量而言，优选为95质量％以上，更优选为100质量％。上述组合物的固态成分量为上述下限值以上时，即使不经过干燥工序，也能将保护层形成用组合物均匀并且薄薄地涂布于基材或偏光片上，能得到厚度更均匀且为薄型的保护层，因此，可得到偏光性能及耐热性优异的偏光膜。
保护层的厚度没有特别限制，通常为10μm以下，优选为0.15～5μm，更优选为0.5～4μm，进一步优选为1.0～3μm。
未与偏光片粘接的保护层的面可具有表面处理层，例如，可具有硬涂层、防反射层、防粘层、防眩层或漫射层等光学层。
硬涂层是以防止偏光膜表面受损伤等为目的的层，例如，可通过将由丙烯酸系、有机硅系等的紫外线固化型树脂得到的硬度和滑动特性等优异的固化膜附加于保护层的表面的方式等而形成。防反射层是以防止外界光线在偏光膜表面处反射为目的的层，可通过按照以往的方法形成防反射膜等来达成。另外，防粘层是以防止与相邻层的密合为目的的层。
另外，防眩层是以防止由于外界光线在偏光膜的表面处发生反射而妨碍偏光膜透射光的可视性等为目的的层，例如，可通过利用基于喷砂(sandblast)方式、压纹(emboss)加工方式的粗面化方式、配合透明微粒的方式等方式，向保护层的表面赋予微细凹凸结构，从而形成防眩层。作为为了形成上述表面微细凹凸结构而含有的微粒，可举出例如平均粒径为0.5～50μm的由二氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化锆、氧化锡、氧化铟、氧化镉、氧化锑等形成的可具有导电性的无机系微粒、由交联或未交联的聚合物等形成的有机系微粒等透明微粒。在形成表面微细凹凸结构的情况下，相对于形成表面微细凹凸结构的透明树脂100质量份而言，微粒的含量通常为2～50质量份，优选为5～25质量份。防眩层也可以是兼作用于使偏光膜透射光发生漫射从而扩大视角等的漫射层(视角扩大功能等)的层。
需要说明的是，对于上述防反射层、防粘层、漫射层、防眩层等而言，除了可设置于保护层本身而进行一体化之外，还可另外地作为光学层而以与保护层相独立的层的形式设置。
本发明的一个实施方式中，上述偏光膜的耐热性优异。此处所谓耐热性，是指偏光膜所具有的偏光性能不易在高温条件下随时间经过而发生变化，例如，对于在150℃干燥的大气气氛下保持1小时后的可见度修正偏振度Py的变化率(偏振度变化率)而言，以所述保持前的可见度修正偏振度Py为基准，优选为10％以下，更优选为5％以下，进一步优选为3％以下，对于在相同条件下保持1小时后的可见度修正单体透射率Ty的变化率(单体透射率变化率)而言，以所述保持前的可见度修正单体透射率Ty为基准，优选为10％以下，更优选为5％以下，进一步优选为3％以下。在使用偏光膜制作显示装置的方法中，有时进行将偏光膜加热的工序。有时会因该工序而导致偏光膜的偏光性能劣化，但本发明的一个实施方式涉及的偏光膜由于耐热性优异，因而在制作显示装置的过程中，不易发生偏光性能的劣化，可得到图像显示功能优异的显示装置。需要说明的是，偏振度变化率及单体透射率变化率的下限值分别通常为0％以上。
本说明书中的可见度修正透射率(Ty)及可见度修正偏振度(Py)可按照以下方式测定。
使用将带有偏光元件的折叠器(folder)设置于分光光度计(岛津制作所株式会社制UV-3150)而成的装置，利用双光束法，在波长为380nm～780nm的范围内测定透射轴方向的透射率(T1)及吸收轴方向的透射率(T2)。对于该折叠器而言，在参比侧(reference side)设置阻隔50％光量的筛网(mesh)。利用下述式(2)，计算各波长处的透射率，进而，利用JISZ 8701的2度视场(C光源)进行可见度修正，计算可见度修正透射率(Ty)。利用下述式(3)，计算各波长处的偏振度，进而，利用JIS Z 8701的2度视场(C光源)进行可见度修正，计算可见度修正偏振度(Py)。
单体透射率(％)＝(T1+T2)/2 (2)
偏振度(％)＝{(T1-T2)/(T1+T2)}×100 (3)
上述偏光膜例如可利用包括下述工序的方法制造：
·涂布工序，在上述包含显示二色性的化合物的偏光片上涂布包含聚合性化合物的上述保护层形成用组合物，形成涂布膜；以及
·聚合工序，使该聚合性化合物聚合而形成保护层。
需要说明的是，通过使聚合性化合物进行聚合从而使得涂布膜固化。
聚合工序中，可通过加热或照射活性能量射线从而使聚合性化合物聚合。本发明的优选的实施方式中，从提高得到的偏光膜的偏光性能及耐热性的观点考虑，通过照射活性能量射线而使聚合性化合物聚合。作为活性能量射线，可举出紫外线及电子束等。
本发明中，不需要进行使偏光膜干燥的干燥工序。若在制备保护层时进行干燥工序(加热工序)，则存在使偏光片中包含的显示二色性的化合物的取向紊乱的情况，但通过本发明，由于不需要进行干燥工序，因而可抑制取向的紊乱。结果，可制造具有溶剂含量低的保护层的薄型的偏光膜，得到的偏光膜的偏光性能及耐热性优异。需要说明的是，也可以进行加热，但例如优选在40℃以下的温度下进行加热。
另外，上述偏光膜也可利用其他方法制造，例如，也可利用包括下述工序的方法制造：
·涂布工序，将包含聚合性化合物的上述保护层形成用组合物涂布于基材上而形成涂布膜；
·聚合工序，使该聚合性化合物聚合而形成保护层；以及
·偏光片形成工序，在该保护层上形成偏光片。
也可在保护层上形成取向膜之后形成偏光片。需要说明的是，也可在形成保护层后将基材去除。另外，也可在偏光片形成工序之后进行涂布工序(将包含聚合性化合物的上述保护层形成用组合物涂布在偏光片上而形成涂布膜)、以及聚合工序(使该聚合性化合物聚合而形成保护层)，由此来制造在偏光片的两面配置保护层而成的偏光膜。也可代替基材而使用显示装置主体等被粘接体。
本发明中，作为基材，可举出玻璃基材及塑料基材，优选为塑料基材。从可进行辊对辊(Roll to Roll)加工、生产率高这方面考虑，与玻璃基材相比，塑料基材是更优选的。作为构成塑料基材的塑料，可举出例如聚乙烯、聚丙烯、降冰片烯系聚合物等聚烯烃；环状烯烃系树脂；聚乙烯醇；聚对苯二甲酸乙二醇酯；聚甲基丙烯酸酯；聚丙烯酸酯；三乙酰纤维素、二乙酰纤维素及纤维素乙酸丙酸酯(cellulose acetate propionate)等纤维素酯；聚萘二甲酸乙二醇酯；聚碳酸酯；聚砜；聚醚砜；聚醚酮；聚苯硫醚及聚苯醚等塑料。
作为市售的纤维素酯基材，可举出“Fuji TAC Film”(Fuji Photo Film Co.,Ltd.制)；“KC8UX2M”、“KC8UY”及“KC4UY”(以上为Konica Minolta Opto株式会社制)等。
作为市售的环状烯烃系树脂，可举出“Topas”(注册商标)(Ticona公司(德国)制)、“ARTON”(注册商标)(JSR株式会社制)、“ZEONOR(ゼオノア)”(注册商标)、“ZEONEX(ゼオネックス)”(注册商标)(以上为日本ZEON株式会社制)及“APEL”(注册商标)(三井化学株式会社制)。可利用溶剂流延法、熔融挤出法等已知的手段将这样的环状烯烃系树脂制成膜，作为基材。也可使用市售的环状烯烃系树脂基材。作为市售的环状烯烃系树脂基材，可举出“ESCENA”(注册商标)、“SCA40”(注册商标)(以上为积水化学工业株式会社制)、“ZEONORFILM”(注册商标)(OPTES株式会社制)及“ARTON FILM”(注册商标)(JSR株式会社制)。
本发明的其他实施方式中，可提供具有上述偏光膜和相位差膜的椭圆偏光板及圆偏光板。本发明的一个实施方式中，在上述偏光膜上层叠相位差膜时，优选以使得相位差膜的慢轴(光轴)与偏光膜的吸收轴成为实质上45°的方式层叠。通过以使得相位差膜的慢轴(光轴)与偏光膜的吸收轴成为实质上45°的方式层叠，可得到作为圆偏光板的功能。另外，也可以以使得相位差膜的慢轴与偏光膜的吸收轴成为实质上一致或正交的方式层叠。通过使相位差膜的慢轴与偏光膜的吸收轴成为实质上一致或正交，从而也可作为光学补偿膜发挥功能。需要说明的是，所谓实质上45°，通常为45±5°的范围；所谓实质上一致或正交，通常为0±5°的范围或90±5°的范围。
对于椭圆偏光板及圆偏光板而言，例如，可利用包括下述工序的方法制造椭圆偏光板或圆偏光板：在偏光膜的一面上涂布粘合剂，介由该粘合剂将偏光膜贴合于相位差膜上。
需要说明的是，所谓相位差膜，是指呈现光学各向异性的光学膜，是为了将直线偏振光转换成圆偏振光、椭圆偏振光、或者相反地将圆偏振光或椭圆偏振光转换成直线偏振光而使用的膜。作为相位差膜，可举出例如通过将由聚乙烯醇、聚碳酸酯、聚酯、聚芳酯、聚甲基丙烯酸酯、聚酰亚胺、聚烯烃、聚环烯烃(降冰片烯、四环十二碳烯或它们的衍生物的聚合物)、聚苯乙烯、聚砜、聚醚砜、聚偏二氟乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯、液晶聚酯、乙酰基纤维素、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物皂化物、聚氯乙烯等聚合物形成的聚合物膜拉伸至1.01～6倍左右从而得到的拉伸膜等。其中，优选对聚碳酸酯膜、聚环烯烃膜进行单轴拉伸或双轴拉伸而得到的聚合物膜。另外，通过液晶化合物的涂布·取向而呈现出光学各向异性的膜也可作为相位差膜使用。
上述相位差膜优选满足下述式(X)：
Re(450nm)/Re(550nm)＜1 (X)
在上述情况下，该相位差膜具有逆波长分散性，因此，可减少具有该相位差膜的显示装置在显示黑色时的着色。
Re(450nm)/Re(550nm)的值可适当选择。需要说明的是，Re(λ)表示相对于波长λnm的光的正面相位差值。
本发明的其他实施方式中，还可提供具有上述偏光膜、椭圆偏光板或圆偏光板的显示装置。所谓显示装置，是指具有显示元件的装置，作为发光源，包括发光元件或发光装置。作为显示装置，可举出液晶显示装置、电致发光(EL)显示装置、无机电致发光(EL)显示装置、触摸面板显示装置、电子发射显示装置(例如场发射显示装置(FED)、表面场发射显示装置(SED))、电子纸(使用了电子墨水、电泳元件的显示装置、等离子体显示装置、投射型显示装置(例如光栅光阀(grating light valve)(GLV)显示装置、具有数字微镜器件(digital micromirror device)(DMD)的显示装置)及压电陶瓷显示器等。液晶显示装置包括透射型液晶显示装置、半透射型液晶显示装置、反射型液晶显示装置、直视型液晶显示装置及投射型液晶显示装置等中的任一种。这些显示装置可以是显示二维图像的显示装置，也可以是显示三维图像的立体显示装置。尤其是，上述偏光膜、椭圆偏光板及圆偏光板能有效地用于液晶显示装置及电致发光(EL)显示装置。本发明的其他实施方式涉及的显示装置具有偏光性能及耐热性优异的偏光膜，因此，图像显示功能优异，而且随着时间经过也能稳定地发挥该功能。
[实施例]
以下，通过实施例进一步详细地说明本发明，但本发明不受这些实施例的任何限制。需要说明的是，对于实施例、比较例中的“％”及“份”而言，只要没有特别限制，分别表示“质量％”和“质量份”。
〔偏光片形成用组合物的制造〕
通过将下述的成分混合，于80℃进行1小时搅拌，从而得到偏光片形成用组合物。作为显示二色性的化合物，使用了日本特开2015-165302号公报的实施例中记载的偶氮色素。
(非着色性聚合性液晶化合物)
[化学式16]
[化学式17]
(显示二色性的化合物)
[化学式18]
[化学式19]
[化学式20]
(其他成分)
·聚合引发剂：2-二甲基氨基-2-苄基-1-(4-吗啉代苯基)丁烷-1-酮(IRGACURE369；Ciba Specialty Chemicals公司制) 6份
·流平剂：聚丙烯酸酯化合物(BYK-361N；BYK-Chemie公司制) 0.5份
·溶剂：邻二甲苯 350份
〔相变温度的测定〕
利用旋涂法，将聚乙烯醇(聚乙烯醇1000完全皂化型，和光纯药工业株式会社制)的2质量％水溶液(取向性聚合物组合物)涂布于玻璃基材上，进行干燥后，形成厚度为100nm的膜。接下来，对得到的膜的表面实施摩擦处理，由此形成取向膜。对于摩擦处理而言，使用半自动摩擦装置(商品名：LQ-008型，常阳工学株式会社制)，利用布(商品名：YA-20-RW，吉川化工株式会社制)，在压入量为0.15mm、转速为500rpm、16.7mm/s的条件下进行。
利用旋涂法将偏光片形成用组合物涂布在按照上述方式制作的取向膜上，在120℃的加热板上进行1分钟加热干燥，然后迅速冷却至室温，在前述取向膜上形成干燥被膜。在加热板上将该干燥被膜再次升温至120℃后，进行降温时，用偏光显微镜进行观察，由此测定相变温度。结果，确认到于115℃相变为向列型液晶相，于105℃相变为近晶A相，于74℃相变为近晶B相。
〔保护层形成用组合物(涂布液(1)～(14))的制造〕
如表1所示，以所记载的质量比率将各成分混合，在常温下进行1小时搅拌，由此，分别得到了涂布液(1)～涂布液(14)作为保护层形成用组合物。按照JIS K7367，测定得到的涂布液(1)～涂布液(14)的粘度。将其结果示于表1。
[表1]
表1中，
A1为丙烯酸异冰片基酯，
A2为丙烯酸4-羟基丁酯，
A3为1,4-环己烷二甲醇单丙烯酸酯，
A4为二甲基丙烯酰胺，
A5为二季戊四醇六丙烯酸酯，
B1为日本合成化学工业公司制UV-5650B，
B2为日本合成化学工业公司制UV-3000B，
C1为3,4-环氧环己烷甲酸3,4-环氧环己基甲酯，
C2为2-乙基己基缩水甘油基醚，
D1为BASF公司制IRGACURE907，
D2为San-Apro公司制CPI-100P，
E1为DIC公司制MEGAFACE F-554。
[实施例1]偏光片的制造及评价
1.偏光片的形成
利用旋涂法将前述偏光片形成用组合物涂布于上述得到的取向膜上，在120℃的加热板上进行1分钟加热干燥，然后迅速冷却至室温(降温时呈现近晶型液晶相的温度)以下，在前述取向膜上形成第1干燥被膜。所述第1干燥被膜中，包含的非着色性聚合性液晶化合物的液晶状态为近晶B相。
接下来，使用UV照射装置(SPOT CURE SP-7；USHIO INC.制)，以2400mJ/cm2的曝光量(以365nm为基准)，向第1干燥被膜照射紫外线，由此，使该第1干燥被膜中包含的非着色性聚合性液晶化合物在保持前述非着色性聚合性液晶化合物的液晶状态的状态下进行聚合，由该第1干燥被膜形成偏光片，得到层叠体1。利用激光显微镜(奥林巴斯株式会社制OLS3000)测定此时的偏光片的厚度，结果为1.8μm。
2.X射线衍射测定
使用X射线衍射装置X’Pert PRO MPD(Spectris株式会社制)，对得到的层叠体1的偏光片进行X射线衍射测定。经由固定发散狭缝1/2°、从摩擦方向入射X射线(所述X射线是使用Cu作为靶、在X射线管电流为40mA、X射线管电压为45kV的条件下产生的)，在扫描范围2θ＝4.0～40.0°的范围内，以2θ＝0.01671°的步距(step)进行扫描从而进行测定，结果，在2θ＝20.22°附近得到了半峰宽(FWHM)＝约0.187°的尖锐的衍射峰(布拉格峰)。另外，即使从相对于摩擦方向垂直的方向入射X射线，也得到了同等程度的结果。由峰位置求出的有序周期(d)为约可知形成了反映高阶近晶型液晶相的结构。
3.经由保护层形成而进行的偏光膜的制造
利用旋涂法在层叠体1的偏光片上涂布作为保护层形成用组合物的前述涂布液(1)，使用UV照射装置(SPOT CURE SP-7；USHIO INC.制)，以400mJ/cm2的曝光量(以365nm为基准)照射紫外线，从而在该偏光片上形成保护层，由此制造偏光膜(1)。利用激光显微镜(奥林巴斯株式会社制OLS3000)对此时的保护层进行测定，结果为2.8μm。
4.偏光膜的耐热试验
利用分光光度计(株式会社岛津制作所制UV-3150)测定得到的偏光膜(1)的可见度修正偏振度Py和可见度修正单体透射率Ty。接下来，将偏光膜(1)投入至150℃的干燥的烘箱中，经过1小时后，再次测定可见度修正偏振度Py、可见度修正单体透射率Ty，计算耐热试验前后的变化率。将结果示于表2。
[实施例2～12]
代替涂布液(1)，分别使用了涂布液(2)～(12)，除此之外，与实施例1同样地分别制造偏光膜(2)～(12)。对偏光膜(2)～(12)实施耐久试验。将结果记载于表2。需要说明的是，偏光膜(2)～(12)的保护层分别为2.8μm。
[比较例1及2]
代替涂布液(1)，使用了涂布液(13)或涂布液(14)，除此之外，与实施例1同样地分别制造偏光膜(13)和(14)。对偏光膜(13)和(14)实施耐久试验。将结果记载于表2。需要说明的是，偏光膜(13)和(14)的保护层分别为2.8μm。
计算涂布液(1)～(14)中的、以全部聚合性化合物为基准的、单官能聚合性化合物的含量(聚合性化合物(a)含量)、具有甲基丙烯酰基和羟基的化合物的含量(含有羟基的化合物含量)和式(1)表示的化合物的含量(化合物(1)含量)。将其结果示于表2。
[表2]
实施例1～12中，偏振度Py和单体透射率Ty的变化率小，能抑制偏光性能的经时性变化。另一方面，比较例1和2中的结果是，偏振度Py和单体透射率Ty的变化率大。

Claims (11)

1.偏光膜，其是层叠有保护层和包含显示二色性的化合物的偏光片的偏光膜，所述保护层为包含聚合性化合物的组合物的固化膜，相对于所述组合物中包含的全部聚合性化合物而言，所述组合物中的单官能聚合性化合物的含量为60质量％以上。
2.如权利要求1所述的偏光膜，其中，所述组合物的粘度于27℃为120cps以下。
3.如权利要求1或2所述的偏光膜，其中，所述单官能聚合性化合物包含具有(甲基)丙烯酰基的化合物。
4.如权利要求1～3中任一项所述的偏光膜，其中，所述单官能聚合性化合物包含具有(甲基)丙烯酰基和羟基的化合物。
5.如权利要求4所述的偏光膜，其中，所述具有(甲基)丙烯酰基和羟基的化合物由下述式(1)表示，
[化学式1]
式(1)中，n表示1～12的整数，
A1表示O或NH，
X1表示可以具有取代基的亚甲基，n为2以上的整数时，所述亚甲基中的至少一个可以被氧原子代替，所述取代基可以相同或不同。
6.如权利要求1～5中任一项所述的偏光膜，其中，所述偏光片还包含非着色性聚合性液晶化合物的聚合物。
7.如权利要求6所述的偏光膜，其中，所述偏光片以相对于偏光片的总质量而言为80质量％以上的量包含非着色性聚合性液晶化合物的聚合物，
所述非着色性聚合性液晶化合物的聚合物呈现近晶型液晶相，
所述显示二色性的化合物以与所述非着色性聚合性液晶化合物的聚合物取向的形式而被包含。
8.如权利要求1～7中任一项所述的偏光膜，其中，所述显示二色性的化合物为偶氮色素。
9.圆偏光板，其具有权利要求1～8中任一项所述的偏光膜和相位差膜。
10.如权利要求9所述的圆偏光板，其中，所述相位差膜满足下述式(X)：
Re(450nm)/Re(550nm)＜1 (X)
式(X)中，Re(λ)表示相对于波长λnm的光的正面相位差值。
11.显示装置，其具有权利要求1～8中任一项所述的偏光膜、或者权利要求9或10所述的圆偏光板。
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